05.05.2014 Views

Pavelescu Dan_lucrare - Catedra de Organe de Masini si Tribologie

Pavelescu Dan_lucrare - Catedra de Organe de Masini si Tribologie

Pavelescu Dan_lucrare - Catedra de Organe de Masini si Tribologie

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Al XXXI-lea Seminar Naţional <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini “Ioan Drăghici”<br />

S N O M ’ 1 1<br />

Univer<strong>si</strong>tatea „POLITEHNICA” din Bucureşti, Facultatea <strong>de</strong> Inginerie Mecanică şi Mecatronică,<br />

<strong>Catedra</strong> <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini şi <strong>Tribologie</strong><br />

DESPRE ORGANE DE MAINI I TRIBOLOGIE<br />

<strong>Dan</strong> PAVELESCU<br />

Univer<strong>si</strong>tatea POLITEHNICA din Bucureşti<br />

Rezumat: Trecerea <strong>de</strong> la <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini la <strong>Tribologie</strong> este privită Istoric şi Fenomenologic. Sub aspect Istoric sunt<br />

menţionate: Primul Congres European <strong>de</strong> <strong>Tribologie</strong> (Londra – 1973); Cursurile <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini publicate la IPB<br />

după anul 1950 şi Comunicările <strong>de</strong> la Conferinţele <strong>de</strong> Mecanică (1963–1969), precum şi cele publicate în ambele<br />

domenii până în 2007. Sub aspect fenomenologic, se expune mai amplu influenţa tribologiei după 1973 cu latura<br />

teoretică şi aplicativă a suprafeţelor <strong>de</strong> frecare cu elementele caracteristice, apoi frecarea în prezenţa lubrifiantului cu<br />

efectele termice şi <strong>de</strong> uzare, cu materialele respective. Sunt prezentate şi meto<strong>de</strong> <strong>de</strong> calcul şi experimentale pentru<br />

componentele maşinilor (lagăre, angrenaje, cuplaje, etanşări, ş.a.) fără aprofundare.<br />

INTRODUCERE<br />

Influenţa <strong>Tribologie</strong>i (disciplină–ştiinţă nouă) asupra <strong>Organe</strong>lor <strong>de</strong> Maşini (şi ea disciplină–ştiinţă) poate fi<br />

privită istoric şi fenomenologic. Ne propunem să abordăm ambele aspecte, fără a aprofunda, focalizând mai<br />

mult pe latura fenomenologică din care să rezulte efectele tribologice favorabile diferitelor organe <strong>de</strong> maşini.<br />

1. ASPECTE ISTORICE<br />

1.1 Primul Congres European <strong>de</strong> <strong>Tribologie</strong><br />

La primul Congres European <strong>de</strong> <strong>Tribologie</strong> ţinut la Londra în septembrie 1973, Institutul Politehnic Bucureşti<br />

a trimis o <strong>de</strong>legaţie formată din Conf. <strong>Dan</strong> PAVELESCU (şeful Catedrei <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini), Prof. Traian<br />

DEMIAN (şeful Catedrei <strong>de</strong> Mecanică Fină) şi Conf. Virgil N. CONSTANTINESCU (<strong>de</strong> la <strong>Catedra</strong> <strong>de</strong> Aviaţie).<br />

Conf. Virgil N. CONSTANTINESCU fiind mai cunoscut prin Tratatele <strong>de</strong> ungere cu gaze şi turbulenţă (1963 –<br />

1965), a prezentat din partea <strong>de</strong>legaţiei comunicarea Research Education and Training in Tribology in<br />

Romania, care s–a bucurat <strong>de</strong> o <strong>de</strong>osebită atenţie.<br />

Atunci a luat fiinţă Con<strong>si</strong>liul Internaţional <strong>de</strong> <strong>Tribologie</strong> cu sediul la Londra. Preşedinte a fost ales renumitul<br />

specialist englez dr. Peter H. JOST, iar dr. V. N. CONSTANTINESCU a fost cooptat „membru fondator”,<br />

ceea ce a însemnat mult pentru ţara noastră.<br />

Dr. Peter JOST <strong>de</strong>finise anterior tribologia ca „ştiinţa şi tehnologia interacţiunilor suprafeţelor <strong>de</strong> frecare în<br />

mişcarea relativă şi a aplicaţiilor ce rezultă”, [1].<br />

1.2 Cum era privită activitatea în domeniu din România?<br />

Nu este lip<strong>si</strong>t <strong>de</strong> interes faptul că, în Raportul prezentat la acest Congres, specialistul francez Prof. dr.<br />

Maurice GODET a arătat că: „Învăţământul tribologic în România a urmat cercetărilor cu mai mulţi ani înainte<br />

ca termenul «tribologie» să fi fost inventat...”. De asemenea, în pledoaria sa, Preşedintele H.P. JOST a<br />

arătat printre altele că „România se <strong>si</strong>tuează pe o poziţie <strong>de</strong> frunte în domeniul tribologiei”. Atunci, după<br />

activitatea <strong>de</strong>pusă în noua ştiinţă (Tribologia), România a fost apreciată ca „a patra ţară europeană”. Din<br />

păcate această poziţie nu o mai <strong>de</strong>ţine acum, dar sperăm că o va recăpăta.<br />

1.3. Potenţialul bibliografic<br />

Tot pe linie istorică ne vom referi şi la aspectul bibliografic al cursurilor, publicaţiilor şi comunicărilor în<br />

domeniul organelor <strong>de</strong> maşini şi tribologiei înainte şi după anul 1973.<br />

1.3.1 Cursurile <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini<br />

Primul şi cel mai vechi Curs <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini [2] a fost predat în anii 1919 – 1920 la coala <strong>de</strong> Poduri şi<br />

osele <strong>de</strong> pe str. Polizu (viitoarea coală <strong>de</strong> Arte şi Meserii, apoi <strong>de</strong> Subingineri, apoi înglobată în Institutul


Politehnic Bucureşti – vechiul local) <strong>de</strong> către ing. Ion CANTUNIAR <strong>de</strong> la Direcţia coalelor <strong>de</strong> Ateliere CFR.<br />

Avea 475 <strong>de</strong> pagini şi trata mai mult aspecte <strong>de</strong> întreţinere, cu referire la frecări, uzură şi ungere. Ar urma<br />

cele predate la IPB [3] <strong>de</strong> către Prof. Gh. MANEA şi lucrările publicate <strong>de</strong> Prof. N. TIPEI [4a, 4b] elaborate la<br />

IMA al Aca<strong>de</strong>miei, cu cercetări <strong>de</strong> frecare, uzură, ungere; totodată şi la Comunicările acestora şi ale<br />

colaboratorilor, prezentate la Conferinţele <strong>de</strong> Mecanică (sept. 1965, iun. 1969). Atunci au prezentat<br />

comunicări V. N. CONSTANTINESCU şi <strong>Dan</strong> PAVELESCU, ambii <strong>de</strong> la IMA.<br />

1.3.2. Cursuri <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, după 1973<br />

Primul Curs <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, (vol. I – IV), litografiat la IPB [5] a fost coordonat <strong>de</strong> Prof. <strong>Dan</strong><br />

PAVELESCU (1975 – 1979).<br />

Apoi au apărut la Braşov (1980 – 1983) cursurile coordonate <strong>de</strong> regretatul Prof. Ioan DRĂGHICI [6 a, 6b], pe<br />

care îl omagiem acum, fiind urmate <strong>de</strong> cele <strong>de</strong> la Sibiu [7] ale Prof. Viorel FLOREA (1980 – 1982) şi iarăşi <strong>de</strong><br />

la Braşov [8a, 8b] ale Prof. Alexandru JULA şi colaboratorii. În anul 1985 a apărut un curs tipărit <strong>de</strong> <strong>Organe</strong><br />

<strong>de</strong> Maşini – vol. I [9] coordonat <strong>de</strong> profesorii D. PAVELESCU şi Gh. RĂDULESCU <strong>de</strong> la IPB, având<br />

colaboratori din: Iaşi (Prof. M. GAFIŢANU), Galaţi (Prof. I. CRUDU), şi Timişoara (Prof. N. GHEORGHIU).<br />

<strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini – vol. II a fost coordonat <strong>de</strong> Prof. M. GAFIŢANU.<br />

De asemenea, dintre multe alte lucrări, menţionăm un curs <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini mai amplu, elaborat la Sibiu,<br />

[10] (2007) coordonat <strong>de</strong> Prof. R. FLOREA. Mai amintim şi trei lucrări <strong>de</strong> specialitate din acelaşi domeniu:<br />

Rulmenţi [11] (1985, Prof. M. GAFIŢANU), Bazele proiectării maşinilor [12] (Prof. V. FLOREA, 1998) şi<br />

Bazele proiectării în <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> maşini (Prof. I. CRUDU, 2000) [13].<br />

1.3.3. Cursurile <strong>de</strong> <strong>Tribologie</strong><br />

Conf. V.N. CONSTANTINESCU a ţinut o Prelegere (în 1970) stu<strong>de</strong>nţilor din anul IV <strong>de</strong> la Aeronave. Conf. D.<br />

PAVELESCU a predat Tribologia din 1971 anului IV Utilaj Chimic. Cursuri litografiate sunt din anii 1973 şi<br />

1976 [14]. Un curs tipărit <strong>de</strong> <strong>Tribologie</strong> (1977) îi are ca autori pe Prof. D. PAVELESCU, M. MUAT şi A.<br />

TUDOR (<strong>de</strong> la <strong>Catedra</strong> <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, IPB) [15]. Menţionăm şi Cursurile <strong>de</strong> <strong>Tribologie</strong> ale<br />

specialiştilor din ţară [16] M. BALEKICS (Timişoara) în ediţiile 1988, 1991, [17a, 17b] D. OLARU, (Iaşi 1993<br />

şi 2002) şi [18] I. TUDOR (Ploieşti, 2001). i la această disciplină au urmat lucrări specializate [19] M. D.<br />

PASCOVICI (1985), [20] M. D. PASCOVICI şi Tr. CICONE (2001), [17b] D. N. OLARU, Iaşi (2002), [21] N.<br />

POPINCEANU şi colab. (1985) Iaşi – Suceava, asupra căruia revenim, [28] t. STANCIU, Bucureşti (1985).<br />

1.3.4. Conferinţele „TRIBOTEHNICA” din centrele univer<strong>si</strong>tar–economice<br />

Aceste conferinţe au adus o contribuţie bibliografică importantă prin răspândirea <strong>Organe</strong>lor <strong>de</strong> Maşini şi a<br />

<strong>Tribologie</strong>i prin publicarea comunicărilor în avans (3÷5 volume) la fiecare manifestare, cum au fost cele <strong>de</strong> la<br />

Galaţi 1978, şi Ploieşti 1982, coordonate <strong>de</strong> rectorii Prof. I. CRUDU şi respectiv Prof. N. N. ANTONESCU.<br />

2. ASPECTE FENOMENOLOGICE<br />

Ne–am propus ca pe această cale să punem în lumină efectele tribologice favorabile <strong>Organe</strong>lor <strong>de</strong> Maşini,<br />

respectiv a elementelor <strong>de</strong>finitorii ale acestora (suprafaţă <strong>de</strong> frecare, topografia suprafeţei, aria reală <strong>de</strong><br />

contact, ş.a.). De asemenea, efectele tribologice asupra „celui <strong>de</strong>–al treilea corp”, în<strong>de</strong>osebi a lubrifiantului şi<br />

a componentelor sale, precum şi a materialului suprafeţelor. Trebuie avut în ve<strong>de</strong>re şi modul în care au fost<br />

inluenţate prin aprofundare tipurile cla<strong>si</strong>ce ale uzurii. A rezultat că pe lângă mecanica corpului solid şi a<br />

lubrificaţiei sunt implicate şi alte domenii ale ştiinţelor: fizico–chimia suprafeţelor, chimia moleculară şi a<br />

lubrifiantului, etc. [22, 28].<br />

2.1. Suprafaţa <strong>de</strong> frecare<br />

2.1.1. Suprafaţa <strong>de</strong> frecare – element activ<br />

Sunt puţine organe <strong>de</strong> maşini care nu au acest element activ. Amintim că dr. P. H. JOST a <strong>de</strong>finit Tribologia<br />

ca „ştiinţa şi tehnologia suprafeţelor în frecare” [1]. Este vorba <strong>de</strong> interacţiunea suprafeţelor în mişcarea<br />

relativă dintre ele, dintre suprafeţe şi lubrifiant, interacţiune care va conduce la uzarea lor.<br />

2.1.2. Noul concept al suprafeţei <strong>de</strong> frecare<br />

Acest concept a impus un studiu preliminar şi cât mai amănunţit al topografiei suprafeţei, cu elemente noi<br />

precum parametrii statistici ai microgeometriei şi rugozitatea funcţională şi echivalentă care să permită<br />

calculul ariei reale <strong>de</strong> contact a suprafeţelor plane sau curbe. Meto<strong>de</strong>le noi experimentale au permis şi<br />

confirmări prin măsurarea ariei reale <strong>de</strong> contact.


Tot ca noutate menţionăm şi rigiditatea suprafeţelor plane şi curbe.<br />

2.1.3. Forţa <strong>de</strong> frecare şi influenţa ei asupra ariei reale<br />

A apărut pe prim plan ca importanţă şi influenţă coeficientul <strong>de</strong> frecare care înainte era admis doar ca<br />

coeficient <strong>de</strong> proporţionalitate. Importanţa lui a ajus să fie <strong>de</strong>terminată în procesele <strong>de</strong> frecare şi uzare a<br />

suprafeţelor. Astfel, amintim că, la Conferinţa Tribotehnica ’87 cu participare internaţională, ce a avut loc la<br />

Bucureşti (sept. 1987), a fost prezentat un studiu – în regim <strong>de</strong> masă rotundă – al coeficientului <strong>de</strong> frecare<br />

<strong>de</strong> alunecare cu evoluţia şi utilitatea sa, (cu o bibliografie <strong>de</strong> 152 <strong>de</strong> titluri), autori fiind D. PAVELESCU şi A.<br />

TUDOR [23]. A fost expusă şi o relaţie complexă, exponenţială a coeficientului <strong>de</strong> frecare pentru regimul<br />

EHD cu alunecare, cu <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nţă <strong>de</strong> viscozitate, viteză <strong>de</strong> alunecare, pre<strong>si</strong>une hertziană, ş.a. Ea putea fi<br />

rezolvată numai printr–o metodă numerică. Această relaţie a fost verificată experimental <strong>de</strong> conf. Lucian<br />

SEICIU, şi cu o modificare, în teza sa <strong>de</strong> doctorat din 1997. Atunci, conf. Lucian SEICIU a avut în ve<strong>de</strong>re şi<br />

prezenţa „celui <strong>de</strong>–al treilea corp” EHD. Menţionăm că în <strong>lucrare</strong>a <strong>de</strong> referinţă „Contactul real al suprafeţelor<br />

<strong>de</strong> frecare” [24] din 1990 Prof. Andrei TUDOR – care a obţinut şi un premiu din partea Aca<strong>de</strong>miei – este<br />

tratat şi contactul pe mai multe rugozităţi cu un plan i<strong>de</strong>al cu o expre<strong>si</strong>e globală a coeficientului <strong>de</strong> frecare, şi<br />

cu expre<strong>si</strong>i complexe pentru contactul plastic şi elastic, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> parametrul complex al<br />

microgeometriei, pre<strong>si</strong>unea nominală, parametrul <strong>de</strong> curgere a materialului. Apreciem şi utilitatea lucrărilor<br />

[25] „Mecanica contactului” a Prof. Spiridon CREŢU din Iaşi.<br />

2.2. Prezenţa celui <strong>de</strong>–al treilea corp<br />

Ne vom referi numai la lubrifiant. Menţionăm că, în cartea <strong>de</strong> specialitate „Tribology of Thin Layers” [26] a dr.<br />

Ivan ILIUC (1980) sunt prezentate pe larg (în două capitole) şi straturile <strong>de</strong>puse, cele <strong>de</strong> oxidare, ş. a., iar<br />

aditivii şi lubrifianţii pentru reducerea coeficientului <strong>de</strong> frecare şi a uzurii ocupă împreună numai un capitol.<br />

Apreciind că, stadiul cercetărilor 1985 – 2002 este relevant pentru acest element preferăm să ne referim<br />

în<strong>de</strong>osebi la lucrările <strong>de</strong> specialitate menţionate ale profesorilor D. OLARU, M. D. PASCOVICI, Tr. CICONE<br />

[17 b, 19, 20].<br />

2.2.1. Regimul <strong>de</strong> ungere cu film hidrodinamic autoportant<br />

i pentru că nu ne–am propus să urmăm expunerea cla<strong>si</strong>că a unui curs <strong>de</strong> tribologie sau <strong>de</strong> organe <strong>de</strong><br />

maşini, în acest paragraf ne vom referi la un regim <strong>de</strong> ungere – mult agreat <strong>de</strong> regretaţii înaintaşi, profesorii<br />

Gh. MANEA şi N. TIPEI – şi anume la „filmul hidrodinamic autoportant” uşor <strong>de</strong> susţinut teoretic prin ecuaţii<br />

cunoscute ca la lagărele radiale cu cuzinet circular complet, la care s–a ajuns în 1991 la criterii <strong>de</strong> proiecare<br />

standardizate.<br />

Cercetări tribologice necesare lagărelor<br />

• Amintim că în <strong>lucrare</strong>a mea <strong>de</strong> doctorat (1967) s–a pus problema măsurării gro<strong>si</strong>mii filmului <strong>de</strong> lubrifiant<br />

pentru a <strong>de</strong>termina trecerea <strong>de</strong> la regimul fluid la cele semi–fluid, mixt şi limită. S–a realizat această<br />

<strong>de</strong>terminare cu o metodă originală folo<strong>si</strong>nd un izotop radioactiv (fosfor), (1958).<br />

• i lagărele HD au nece<strong>si</strong>tat cercetări pentru elementele caracteristice: portanţă, <strong>de</strong>bitul <strong>de</strong> scăpări,<br />

<strong>de</strong>bitul HD, care în formă adimen<strong>si</strong>onală se numeşte coeficient <strong>de</strong> <strong>de</strong>bit hidrodinamic (fiind şi un altul<br />

hidrostatic), pre<strong>si</strong>unea <strong>de</strong> alimentare fiind „hidrostatică”, ş.a.; a nece<strong>si</strong>tat cercetări şi temperatura medie<br />

<strong>de</strong> echilibru termic.<br />

În afară <strong>de</strong> acestea, în cazul lagărelor hidrostatice s–a pus şi problema restrictorilor, conform lucrării [28] a<br />

Prof. t. STANCIU şi colab.<br />

2.2.2. Cercetări tribologice necesare altor organe <strong>de</strong> maşini<br />

Se cunoaşte că regimurile <strong>de</strong> ungere care să elimine frecarea uscată – dar necesară frânelor – sunt proprii<br />

diferitelor organe <strong>de</strong> maşini, nece<strong>si</strong>tând cercetări specifice. De exemplu, pentru etanşările mecanice, cu<br />

lubrificaţie hidrostatică, intervenind şi <strong>de</strong>bitul <strong>de</strong> scăpări. Un specific <strong>de</strong>osebit având etanşările cu gaze. Apoi,<br />

a<strong>si</strong>gurarea funcţională optimă a rulmenţilor cu bile sau cu role, a ghidajelor cu rostogolire, a angrenajelor, a<br />

unor variatoare – pentru ungerea unor astfel <strong>de</strong> cuple <strong>de</strong> frecare puternic solicitate – , a <strong>de</strong>schis un domeniu<br />

nou <strong>de</strong> cercetări tribologice acela al „lubrificaţiei elastohidrodinamice” (prescurtat EHD sau EHL), la care<br />

gro<strong>si</strong>mea filmului este puternic <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntă <strong>de</strong> viteza relativă şi <strong>de</strong> un coeficient piezo–viscos, intervenind şi<br />

3 parametrii noi, adimen<strong>si</strong>onali: parametrul filmului, cel al viscozităţii şi cel al elasticităţii.<br />

Am arătat anterior că şi în cazul regimului EHD, pentru coeficientul <strong>de</strong> frecare s–a ajuns la o expre<strong>si</strong>e<br />

exponenţială. Nu mai in<strong>si</strong>stăm asupra acestui regim <strong>de</strong>oarece se cunoaşte că cercetările ce privesc EHD au<br />

fost focalizate cu succes în ţara noastră la Univer<strong>si</strong>tăţile Tehnice din Iaşi şi Suceava. Astfel, <strong>lucrare</strong>a<br />

menţionată <strong>de</strong> noi [21] (1985) o putem <strong>de</strong>numi „un preludiu ieşean EHD”, pentru că – aşa cum s–a arătat,<br />

în<strong>de</strong>osebi după 1980, când a avut loc la Suceava Prima Conferinţă VAR EHD – cercetările s–au <strong>de</strong>zvoltat<br />

intens şi eficient acolo sub conducerea d–lui Prof. dr. Emanuel DIACONESCU, Membru Corespon<strong>de</strong>nt al


Aca<strong>de</strong>miei Române şi preşedinte al Comi<strong>si</strong>ei <strong>de</strong> <strong>Tribologie</strong> Aca<strong>de</strong>mică, recunoscut şi la ICT Londra. Deci se<br />

poate spune că Tribologia a avut în regimul <strong>de</strong> ungere EHD o realizare <strong>de</strong> mare actualitate.<br />

2.2.3. Regimul mixt<br />

În afară <strong>de</strong> regimurile <strong>de</strong> ungere HD şi EHD, cercetătorii tribologici s–au preocupat şi <strong>de</strong> „regimul <strong>de</strong> ungere<br />

mixt” sau „parţial” în care se cunoaşte că stratul <strong>de</strong> lubrifiant apare şi străpuns <strong>de</strong> unele interacţiuni directe<br />

ale unor vârfuri <strong>de</strong> rugozitate, această <strong>si</strong>tuaţie nefiind admisă în regimul <strong>de</strong>numit „limită” în care suprafeţele<br />

concurente ar fi lip<strong>si</strong>te practic <strong>de</strong> rugozităţi. Regimul mixt ar avea o gro<strong>si</strong>me practic egală cu înălţimea<br />

rugozităţilor, gro<strong>si</strong>me care poate <strong>de</strong>veni submicronică în cazul rulmenţilor şi chiar până la 1–5 µm ca în cazul<br />

lagărelor cu alunecare, (contactele ce apar implicând forme <strong>de</strong> uzare a<strong>de</strong>zivă şi abrazivă ca la frecarea<br />

uscată). Mai multe cuple <strong>de</strong> frecare funcţionează mai mult sau mai puţin timp în regim mixt, la porniri şi opriri,<br />

în perioada <strong>de</strong> „uzură controlată” sau <strong>de</strong> rodaj. Acest tip <strong>de</strong> ungere (mixt) se manifestă şi la angrenaje şi la<br />

ghidajele <strong>de</strong> rostogolire. În cercetările din teza <strong>de</strong> doctorat, dar şi după, a fost remarcat şi la frecarea<br />

sacadată (stick–slip) ce apare la unele ghidaje ale maşinilor unelte, fenomenul fiind producător <strong>de</strong> uzură şi<br />

poate fi combătut cu aditivi „anti–stick–slip”. Deci şi el a fost pus în evi<strong>de</strong>nţă <strong>de</strong> cercetări tribologice.<br />

Menţionăm că în <strong>lucrare</strong>a [17b] a d–lui Prof. N. D. OLARU gă<strong>si</strong>m şi expre<strong>si</strong>a componentei <strong>de</strong> frecare (Fa) pe<br />

asperităţi (p. 195)<br />

2.3. Uzarea<br />

Pentru a ve<strong>de</strong>a influenţa <strong>Tribologie</strong>i asupra <strong>Organe</strong>lor <strong>de</strong> Maşini în interpretarea uzării, putem compara<br />

textele respective din lucrările anterioare anului 1973 cu cele mai recente. Astfel, poate fi comparată tratarea<br />

uzurii din Cursurile profesorului Gh. MANEA [2] împreună cu <strong>lucrare</strong>a mea din 1971 [27] cu textele<br />

respective din recentul Curs <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini [10] (2007) elaborat la Sibiu şi din recenta carte [30] (2010)<br />

„Uzarea materialelor”, autori A. TUDOR, M. VLASE. Vom constata că tipurile cla<strong>si</strong>ce ale uzurii (a<strong>de</strong>ziune,<br />

abraziune, oboseală şi coroziune), cu mo<strong>de</strong>lele lor analitice, apar mult aprofundate ca urmare a cercetărilor<br />

tribologice, unele chiar mai recente. Acestea au pus în evi<strong>de</strong>nţă, pe lângă noi indicatori ai cunoaşterii stării,<br />

multe fenomene specifice. Nu vom <strong>de</strong>talia, ci numai vom exemplifica sumar.<br />

Astfel, ne–am referit la indicatori ca inten<strong>si</strong>tăţile volumică şi gravimetrică <strong>de</strong> uzare, viteza <strong>de</strong> avans a uzurii,<br />

sen<strong>si</strong>bilitatea la uzare, <strong>de</strong>n<strong>si</strong>tatea aparentă <strong>de</strong> energie, apoi, mo<strong>de</strong>lele prin frecare a particulei <strong>de</strong> uzură. A<br />

rezultat şi constatarea că în funcţie <strong>de</strong> pon<strong>de</strong>rea unuia sau a mai multor parametri <strong>de</strong> influenţă, să se admită<br />

ca prepon<strong>de</strong>rente tipurile <strong>de</strong> uzură cla<strong>si</strong>ce, dar şi forme <strong>de</strong>rivate sau particulare ale ei. Apoi, constatăm că<br />

tipurile <strong>de</strong> uzură apar şi asociate (a<strong>de</strong>ziune–abraziune, abraziune–coroziune, ş.a.). A fost aprofundată şi<br />

durabilitatea şi factorii <strong>de</strong> exploatare. Rodajului, ca proces <strong>de</strong> uzare controlată i s–a acordat, după 1985, o<br />

<strong>de</strong>osebită atenţie. Astfel, cunoaşterea microgeometriei optime, prin coeficient <strong>de</strong> frecare şi inten<strong>si</strong>tate <strong>de</strong><br />

uzare minimă, conduce la o durată minimă şi la o eficacitate maximă a rodajului.<br />

La aprofundarea cunoaşterii proceselor <strong>de</strong> uzare au contribuit mult, la noi, şi numeroasele teze <strong>de</strong> doctorat.<br />

De pildă, s–a mai spus, că şi la teza mea în specialitatea uzura şi rezistenţa materialelor (Timişoara, 1967)<br />

s–a aprofundat uzarea stick–slipului. De asemenea, a fost introdusă o nouă metodă <strong>de</strong> calcul a uzurii, aceea<br />

a calcului statistic al vitezei <strong>de</strong> uzură cu <strong>de</strong>terminarea principalilor factori (viscozitatea, pre<strong>si</strong>unea hertziană,<br />

duritatea şi viteza), metodă care a fost reluată şi în alte lucrări.<br />

Ca o noutate din ultima perioadă, s–a reuşit ca în calculul fractal al uzurii să se introducă şi coeficientul <strong>de</strong><br />

frecare.<br />

2.4. Materiale pentru suprafeţe şi lubrifianţi<br />

Cu privire la efectul materialelor putem exemplifica teza <strong>de</strong> doctorat [29] a Prof. I. VOICA (1979).<br />

Facem referire şi la rezultatul cercetărilor tribologice cu privire la oţeluri, fonte, mase plastice, ş.a., pentru<br />

cuplele <strong>de</strong> frecare ale organelor <strong>de</strong> maşini şi lubrifianţii (uleiuri, unsori, aditivi) pentru ungerea cuplelor <strong>de</strong><br />

frecare. Este sensul lucrării [30] „Uzarea Materialelor” <strong>de</strong> A. TUDOR şi M. VLASE. O referire la lubrifianţi şi<br />

proprietăţile lor, dar şi a proceselor <strong>de</strong> ungere o întâlnim în lucrearea [26] „Tribologia straturilor subţiri” a dr.<br />

Iv. ILIUC. Lucrarea [18] „<strong>Tribologie</strong>” (2001) a Prof. I. TUDOR din Ploieşti conţine materialele <strong>de</strong> toate felurile<br />

şi tratamentele termice şi termo–chimice <strong>de</strong>stinate creşterii rezistenţei la uzare dar şi lubrifianţi şi aditivi.<br />

Cursul amplu <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini [10] a colectivului din Sibiu nu tratează materiale şi lubrifianţi.<br />

Sunt mai multe lucrări <strong>de</strong> specialitate, după 1985, cu privire la lubrifianţi şi aditivi în construcţia <strong>de</strong> maşini.<br />

Nu ne–am propus să exemplificăm pe tipuri <strong>de</strong> organe <strong>de</strong> maşini, pentru a nu transforma această succintă<br />

expunere într–un studiu amplu.<br />

3. EFECTE TRIBOLOGICE SAU NETRIBOLOGICE ASUPRA ORGANELOR DE MAINI<br />

Faţă <strong>de</strong> multitudinea organelor <strong>de</strong> maşini, domeniile <strong>de</strong> aplicare şi cerinţele <strong>de</strong> lucru, constatăm efecte<br />

tribologice specifice numai la unele organe <strong>de</strong> maşini. De exemplu, la o asamblare elastică cu resorturi


circulare sau lamelare, caracterul tribologic <strong>de</strong> frecare <strong>de</strong> alunecare lipseşte, el fiind specific, după cum s–a<br />

văzut, unui lagăr cilindric sau unei gli<strong>si</strong>ere.<br />

Menţionăm că articulaţiile lanţurilor pot fi a<strong>si</strong>milate cu lagărele cu alunecare iar angrenarea zalelor cu<br />

procesul <strong>si</strong>milar <strong>de</strong> la roţi dinţate, însă în condiţii funcţionale mult mai complexe <strong>de</strong>cât în cazul acestora<br />

(mişcarea <strong>de</strong> oscilaţie bolţ–bucşă la pre<strong>si</strong>uni mari <strong>de</strong> contact, şocuri la angrenarea zalelor, vibraţii la<br />

impurităţi). De aceea, ungerea lanţurilor este obligatorie.<br />

Menţionăm, <strong>de</strong>asemenea, că la o gamă largă <strong>de</strong> organe <strong>de</strong> maşini precum: etanşări conice fără garnituri,<br />

lagăre <strong>de</strong> arbori cotiţi, etanşări mobile fără garnituri, pistoane, cilindrii, ghidaje <strong>de</strong> maşini unelte, fusuri la<br />

turbine şi reductoare <strong>de</strong> mare viteză, ş.a., se impune un Ra = 0,2 µm. Dar s–a putut ajunge prin prelucrări<br />

speciale şi la Ra = 0,0012 µm la suprafeţele <strong>de</strong> măsurare ale unor aparate optico–mecanice, la care <strong>de</strong>ci, se<br />

impun uzuri foarte reduse iar la ten<strong>si</strong>uni <strong>de</strong> contact mari nece<strong>si</strong>tă şi o ungere specială. Efectele netribologice<br />

pentru alte organe <strong>de</strong> maşini impun, <strong>de</strong><strong>si</strong>gur, alte cerinţe <strong>de</strong> proiectare. Dar nu în toate cazurile netribologice<br />

sunt excluse complet cercetările <strong>de</strong> frecare şi uzură. De exemplu, chiar în cazul frânelor, sau asupra<br />

suprafeţei elementului <strong>de</strong> frânare sau a contra–piesei, se impun anumite cerinţe <strong>de</strong> coeficient <strong>de</strong> frecare,<br />

durabilitate şi studiu <strong>de</strong> material şi eventual etanşare.<br />

Nu ne–am propus să trecem în revistă sub acest aspect toate organele <strong>de</strong> maşini. În prezent, proiectarea în<br />

construcţia <strong>de</strong> maşini dispune <strong>de</strong> tabele <strong>si</strong>ntetice cu cerinţele <strong>de</strong> pre<strong>lucrare</strong> tehnologică şi <strong>de</strong> ungere a<br />

suprafeţelor <strong>de</strong> frecare ale acelor organe <strong>de</strong> maşini care trebuie să efectueze mişcări <strong>de</strong> alunecare,<br />

translaţie sau rotaţie.<br />

BIBLIOGRAFIE<br />

[1]. Jost, H. P. – Tribology, the Science and Technology of Interacting Surfaces, the De<strong>si</strong>gner’s Role, Simp. PERA,<br />

Friction and Wear, London, 1968<br />

[2]. Cantuniar, I., – Curs <strong>de</strong> <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, vol. I, Atelierele Presei Autobiografice CFR, Bucureşti, 1919–1920, 475 pg<br />

[3]. Manea, Gh., Săveanu, L., Buzdugan, Gh., Chişu, A. – <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, vol. I şi II, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1954–<br />

1956<br />

[4.a.] Tipei, N. – Hidro–aerodinamica lubrificaţiei, Ed. Aca<strong>de</strong>miei, Bucureşti, 1957<br />

[4.b.] Tipei, N., Constantinescu, V., N., Nica, Al., Biţă, O. – Lagăre cu alunecare. Calcul, Proiectare, Ungere,<br />

Ed. Aca<strong>de</strong>miei, Bucureşti, 1961<br />

[5]. <strong>Pavelescu</strong>, D., Mladinescu, Th., Pai<strong>si</strong>e, Gh., Sîrbu, Gr., Lazăr, D. – <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, vol. I–IV, 1975–1979,<br />

litografiat IPB.<br />

[6.a.] Drăghici, I., Jula, Al., Rădulescu, C., Chişu, E. – <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, vol. I, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti,<br />

1973<br />

[6.b.] Drăghici, I., Jula, Al., Rădulescu, C., Chişu, E., Moldovean, Gh. – <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, vol. II, Ed. Didactică şi<br />

Pedagogică, Bucureşti, 1980<br />

[7]. Florea, V. – <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, I. I. Sibiu, 1980–1982<br />

[8.a.] Jula, Al., Chişu, E., Moldovean, Gh., s.a. – <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, vol. I, Univer<strong>si</strong>tatea din Braşov, 1986<br />

[8.b.] Jula, Al., Chişu, E., Moldovean, Gh., Pascovici, M., D. – <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, vol. II, Univer<strong>si</strong>tatea din Braşov, 1989<br />

[9]. <strong>Pavelescu</strong>, D., Rădulescu, Gh., Gafiţanu, M., Crudu, I., Gheorghiu, N. – <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, vol. I, Ed. Didactică şi<br />

Pedagogică, Bucureşti, 1985. Vol. II coordonat <strong>de</strong> Gafiţanu, M., Ed. Tehnică, 1982<br />

[10]. Florea, R., Florea, V., Florea, A., Cristescu, M. – <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> Maşini, Ed. Tehnică, 2007<br />

[11]. Gafiţanu, M., Creţu, Sp., Năstase, D., Racocea, C., Olaru, D. – Rulmenţi, vol. I–II, Ed. Tehnică, 1985<br />

[12]. Florea, V. – Bazele proiectării maşinilor, Ed. ULBS Sibiu, 1998<br />

[13]. Crudu, I. – Bazele proiectării în <strong>Organe</strong> <strong>de</strong> maşini, Ed.Alma, Galaţi, 2000<br />

[14]. <strong>Pavelescu</strong>, D. – <strong>Tribologie</strong>, Curs, vol. I – 1973, vol. II – 1976, IPB<br />

[15]. <strong>Pavelescu</strong>, D., Muşat, M., Tudor, A. – <strong>Tribologie</strong>, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1977<br />

[16]. Balakics, M. – <strong>Tribologie</strong>, Institutul Politehnic Timişoara, 1988, 1991<br />

[17.a.] Olaru, D., – <strong>Tribologie</strong>, Institutul Politehnic Iaşi, 1993<br />

[17.b.] Olaru, D., N. – Fundamente <strong>de</strong> lubrificaţie, Ed. Univer<strong>si</strong>tăţii Gh. Asachi, Iaşi, 2002<br />

[18]. Tudor, I. – <strong>Tribologie</strong>, Ed. Univer<strong>si</strong>tăţii, Ploieşi, 2001<br />

[19]. Pascovici, M., D. – Lubrificaţia, prezent, perspective, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1985<br />

[20]. Pascovici, M., D., Cicone, Tr. – Elemente <strong>de</strong> <strong>Tribologie</strong>, Ed. Bren, Bucureşti, 2001<br />

[21]. Popinceanu, N., Gafiţanu, M., Diaconescu, E., Creţu, Sp., Mocanu, D., R. – Probleme fundamentale ale contactului<br />

cu rostogolire, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1985<br />

[22]. Tudor, A. . – Frecarea şi uzarea materialelor, Ed. Bren, Bucureşti, 2002<br />

[23]. <strong>Pavelescu</strong>, D., Tudor, A. – Coeficientul <strong>de</strong> frecare <strong>de</strong> alunecare. Evoluţia şi utilitatea sa, IPB, 1987<br />

[24]. Tudor, A. – Contactul real al cuplelor <strong>de</strong> frecare, Ed. Aca<strong>de</strong>miei Române, Bucureşti, 1990<br />

[25]. Creţu, Sp. – Mecanica contactului, vol. I (2003), vol. II (2007), Ed. Univer<strong>si</strong>tăţii Gh. Asachi, Iaşi<br />

[26]. Iliuc, Iv. – Tribology of Thin Layers, Ed. Aca<strong>de</strong>miei Române, Bucureşti, 1980<br />

[27]. <strong>Pavelescu</strong>, D. – Concepţii noi, calcul şi aplicaţii în frecarea şi uzarea soli<strong>de</strong>lor <strong>de</strong>formabile, Ed. Aca<strong>de</strong>miei Române,<br />

Bucureşti, 1980<br />

[28]. Stanciu, St., Dumbravă, M., Mazilu, P. – Sisteme Hidrostatice Portante, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1985<br />

[29]. Voica, I. – Efectul particularităţilor materialelor plastice asupra capacităţii lagărelor cu alunecare funcţionând în<br />

regim hidrodinamic, Teză doctorat, O.M., IPB, Bucureşti, <strong>de</strong>c. 1979<br />

[30]. Tudor, A., Vlase, M. – Uzarea materialelor, Ed.Bren, Bucureşti, 2010

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!